Question

某研究小组欲研究干旱对水稻结实期间叶片光合生理特征的影响而进行相关实验，实验结果如图所示[注：干旱会迫使植物细胞产生大量对细胞有害的过氧化产物，如脂过氧化产物MDA．活性氧可破坏脂质，导致蛋白质失活．超氧化物歧化酶（SOD）能够清除活性氧．MDA含量越高，体现脂质破坏程度越高，自身清除活性氧的能力越低]．请回答下列相关问题：

注：图中“实线”表示干旱处理组、“虚线”表示正常生长即对照组．
（1）干旱会使植物产生大量MDA，这些MDA会破坏细胞的脂质，由此可知干旱伤害的细胞结构为

 

．由实验结果可知，抽穗后0～14天内，干旱处理组SOD活性逐渐增加，14天后SOD活性迅速降低，请结合MDA含量变化分析导致SOD活性降低的最可能原因是

 

．
（2）经干旱胁迫处理的水稻幼苗在抽穗后第20天与第10天相比，叶绿素含量明显降低，其C₃、C₅含量的变化分别是

 

．
（3）由实验结果分析可知，随抽穗时间的延长，干旱处理与正常生长的水稻叶片的光合速率均逐渐下降，但干旱处理的水稻叶片光合速率显著低于对照组，请分析导致干旱处理组光合速率下降的原因：
①

 

；
②

 

；
③

 

．

Answer 1

考点：光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化,影响光合作用速率的环境因素

专题：

分析：植物在光照条件下进行光合作用，光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段，光反应阶段在叶绿体的类囊体薄膜上进行水的光解，产生ATP和[H]，同时释放氧气，ATP和[H]用于暗反应阶段三碳化合物的还原，细胞的呼吸作用不受光照的限制，有光无光都可以进行，为细胞的各项生命活动提供能量．据此分析解答．

解答： 解：（1）脂质是生物膜的主要成分，所以干旱伤害的是生物膜结构．由第三个曲线图可知，14天后MDA含量增加，细胞自身清除活性氧的能力弱，活性氧含量增加，活性氧导致SOD变性，其活性降低．（2）叶绿素的功能是吸收光能，用于水光解产生氧气、[H]，同时合成ATP，其中[H]和ATP提供给暗反应，直接影响C3的还原．若叶绿素含量明显降低，则[H]和ATP含量减少，C3的还原受到影响，使C5的生成量减少，C3的消耗量减少，而短时间内，二氧化碳的固定不受影响，所以C5含量减少，C3含量增加．
（3）干旱处理组光合速率下降的原因有：①干旱导致植物细胞液浓度低于外界溶液浓度，植物组织因缺水而引起部分气孔关闭，从而直接影响水稻的暗反应阶段．②同时由于叶绿素含量降低，影响植物的光反应阶段．③由于MDA等的大量积累，破坏了类囊体膜，导致净光合速率下降．
故答案为：
（1）生物膜   MDA含量增加，细胞自身清除活性氧的能力弱，活性氧含量增加，活性氧导致SOD变性，其活性降低
（2）C₃含量增加，C₅含量减少
（3）①干旱导致植物细胞液浓度低于外界溶液浓度，植物组织因缺水而引起部分气孔关闭，从而直接影响水稻的暗反应阶段
②同时由于叶绿素含量降低，影响植物的光反应阶段
③由于MDA等的大量积累，破坏了类囊体膜，导致净光合速率下降

点评：本题结合曲线图，考查探究实验，意在考查考生的实验分析能力和曲线图分析能力，有一定难度．